測(cè)量糧食的含水量有哪些方法？

點(diǎn)擊次數(shù)：922 發(fā)布時(shí)間：2014-11-11

　　 直接干燥法
　　
　　 直接干燥法是指將待測(cè)樣品置于烘箱中，根據(jù)ASAE標(biāo)準(zhǔn)，在130℃的溫度下保持19h，測(cè)量前后的質(zhì)量差，即為其水分測(cè)定儀含量。
　　
　　 電容法
　　
　　 電容法是根據(jù)水分測(cè)定儀的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于糧食中其它成分的介電常數(shù)，水分測(cè)定儀含量的變化勢(shì)必引起電容量變化的原理，通過(guò)測(cè)量與樣品中水分測(cè)定儀變化相對(duì)應(yīng)的電容變化即可知糧食的水分測(cè)定儀含量?！　?br />　　
　　
　　 微波加熱法
　　
　　 微波加熱法是利用微波爐的磁控管所產(chǎn)生的2450MHz或915MHz的超高頻率微波快速振蕩糧食中的水分測(cè)定儀子，使分子相互碰撞和摩擦，進(jìn)而去除糧食中的水分測(cè)定儀。代表儀器為MMA30，測(cè)量精度≤0.01%，測(cè)量時(shí)間為100s，測(cè)水范圍為12%~100%，主要影響因素為微波爐的功率、谷物質(zhì)量、密度和介電特性。該法不能進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量。與傳統(tǒng)干燥法相比，這兩種方法縮短了測(cè)量周期、減少了能耗。其中，紅外法不需加熱介質(zhì)，提高了熱能利用率；微波法操作方便，并可同時(shí)測(cè)量多種樣品，但它存在溫層效應(yīng)和棱角效應(yīng)，造成微波的不均勻，從而影響測(cè)量精度。
　　
　　 介電損失角法
　　
　　 研究表明：谷物含水率不同，介電損失角也不同，并且呈單值分段線(xiàn)性關(guān)系。該方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用、測(cè)量精度高，尤為適合測(cè)量高水分測(cè)定儀谷物。測(cè)量時(shí)間為0.1s，測(cè)水范圍為1%~30%，主要影響因素為溫度和品種。該法可進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量。
　　
　　 復(fù)阻抗分離電容法
　　
　　 復(fù)阻抗分離電容法通過(guò)復(fù)阻抗分離電路的設(shè)計(jì)，有效消除電阻參量的影響，而只保留電容參量的變化。這種方法對(duì)提高電容式水分測(cè)定儀計(jì)測(cè)量精度具有重要意義。
　　
　　 高頻阻抗法
　　
　　 高頻阻抗法是依據(jù)在敏感頻帶（100k~250kHz）施以外加電場(chǎng)的情況下糧食水分測(cè)定儀與其交流阻抗呈現(xiàn)對(duì)數(shù)關(guān)系這一理論來(lái)測(cè)量其水分測(cè)定儀的。測(cè)量精度≤0.5%，測(cè)量時(shí)間為1.2s，主要影響因素為溫度、品種、緊實(shí)度與電極間距。該法不能進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量。
　　
　　 摩擦阻力法
　　
　　 糧食的動(dòng)態(tài)摩擦阻力與含水率成線(xiàn)性關(guān)系，含水率高，摩擦阻力大。該法干擾因素少，干擾強(qiáng)度低微，傳感技術(shù)穩(wěn)定、可靠，標(biāo)定方便，調(diào)整靈活，壽命長(zhǎng)，價(jià)格低，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
　　
　　 聲學(xué)法
　　
　　 1986年，Harrenstein和Brusewitz研究了流動(dòng)谷物碰撞噪聲的測(cè)量方法。研究表明：糧食籽粒的彈性和振動(dòng)特性取決于糧食水分測(cè)定儀，不同水分測(cè)定儀的糧食在流動(dòng)過(guò)程中碰撞物體表面時(shí)所產(chǎn)生的聲壓不同。聲學(xué)法測(cè)量重復(fù)性好，但噪聲信號(hào)的屏蔽是一個(gè)難題。代表儀器為聲學(xué)法水分測(cè)定儀測(cè)試儀，測(cè)量精度≤0.25%，測(cè)量時(shí)間為0.007s，主要影響因素為噪聲、籽粒大小與形狀。該法可進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量。以上3種方法是目前有待于進(jìn)一步發(fā)展且很有潛力的方法。摩擦阻力法與聲學(xué)法在理論上都有望實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)測(cè)量，只是目前干擾因素較多，有些問(wèn)題還需要進(jìn)一步探討。高頻阻抗法已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種智能插桿式快速水分測(cè)定儀測(cè)定儀，產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)糧油行業(yè)的測(cè)試檢驗(yàn)并在糧油系統(tǒng)推廣使用，并被評(píng)為*重點(diǎn)新產(chǎn)品。
　　
　　 核磁共振法
　　
　　 核磁共振法是在一定條件下原子核自旋重新取向，從而使糧食在某一確定的頻率上吸收電磁場(chǎng)的能量，吸收能量的多少與試樣中所含的核子數(shù)目成比例。該法檢測(cè)迅速、精度高、測(cè)量范圍寬，可區(qū)分自由水和結(jié)合水；其不足之處是儀器昂貴，保養(yǎng)費(fèi)用大，需標(biāo)定。代表儀器為核磁共振水分測(cè)定儀測(cè)試儀，測(cè)量精度≤0.5%，測(cè)水范圍為0.05%~100%，主要影響因素為物料流量、堆密度和溫度，可進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量。
　　
　　 射線(xiàn)法
　　
　　 近紅外線(xiàn)反射光譜（NIRS）是在1964年應(yīng)用于糧食水分測(cè)定儀測(cè)定的。由于不同的分子對(duì)不同波長(zhǎng)的近紅外光具有不同特征的吸收，當(dāng)用近紅外光（波長(zhǎng)為1940nm）照射樣品時(shí)，漫反射光的強(qiáng)度與樣品的成分含量有關(guān)，服從朗伯—比爾定律。該方法測(cè)量快速、簡(jiǎn)單，無(wú)需對(duì)糧食進(jìn)行烘干，只需在儀器前流動(dòng)即可檢測(cè)，但僅屬于表面測(cè)量技術(shù)，很難反映整個(gè)物料的體積水分測(cè)定儀（內(nèi)部水分測(cè)定儀），測(cè)量精度受糧食籽粒的大小、形狀和密度影響。

　　微波吸收法始于19世紀(jì)40年代，它利用糧食中的水分測(cè)定儀對(duì)微波能量的吸收或微波空腔諧振頻率和相位等參數(shù)隨水分測(cè)定儀的變化來(lái)間接地測(cè)量水分測(cè)定儀含量的。其優(yōu)點(diǎn)為靈敏度高、速度快、安全、不損壞物料、可在線(xiàn)連續(xù)測(cè)量、測(cè)量信號(hào)易于聯(lián)機(jī)數(shù)字化和可視化；缺點(diǎn)是檢測(cè)下限不夠低，易引起駐波干擾，測(cè)量值與物料成分有關(guān)，不同品種需單獨(dú)標(biāo)定。代表儀器為在線(xiàn)微波水分測(cè)定儀儀，測(cè)量精度為±0.1%，測(cè)量時(shí)間為0.5s，測(cè)水范圍為0~40%，主要影響因素為品種、物料、形狀和密度，并可進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量。
　　
　　 中子式水分測(cè)定儀
　　
　　 自20世紀(jì)40年代由美國(guó)研究成功中子式水分測(cè)定儀儀以來(lái)，世界各國(guó)也相繼研制出成各種用途的中子水分測(cè)定儀儀并商品化。它通過(guò)計(jì)量慢中子探測(cè)器中產(chǎn)生的電壓脈沖個(gè)數(shù)測(cè)量糧食的水分測(cè)定儀含量。中子式水分測(cè)定儀儀具有線(xiàn)性度高、高水分測(cè)定儀段儀器靈敏、冰凍狀態(tài)糧食水分測(cè)定儀仍然可測(cè)、不破壞糧食結(jié)構(gòu)、不影響糧食正常運(yùn)行狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)在于氫的散射特性不穩(wěn)定，理論尚未完善，需要人工標(biāo)定，而且糧食密度和測(cè)量體積大小對(duì)其精度影響較大。
　　
　　 105℃恒重法
　　
　　 用比水沸點(diǎn)略高的溫度（105°±2℃）使經(jīng)過(guò)粉碎的定量式樣中的水分測(cè)定儀全部汽化蒸發(fā)，根據(jù)所失水分測(cè)定儀的質(zhì)量來(lái)計(jì)算水分測(cè)定儀含量。該方法是水分測(cè)定儀檢測(cè)zui常用的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。
　　
　　 定溫定時(shí)烘干法
　　
　　 該方法又稱(chēng)130°±2℃電烘箱法。其原理為：在一定規(guī)格的烘盒內(nèi)稱(chēng)取經(jīng)過(guò)粉碎的試樣，在規(guī)定加熱溫度的烘箱內(nèi)烘干一定時(shí)間，烘干前后質(zhì)量差即為水分測(cè)定儀含量。
　　
　　 雙烘法
　　
　　 雙烘法主要用于測(cè)量高含水量糧食。測(cè)量時(shí)，先稱(chēng)取整粒試樣20～30g，放入105℃烘箱中烘干30min，取出冷卻稱(chēng)質(zhì)量，然后粉碎，再用105℃恒重法進(jìn)行烘干測(cè)量。
　　
　　 隧道式烘箱法
　　
　　 隧道式烘箱法也是定溫定時(shí)法的一種，它將象限秤與烘箱結(jié)合起來(lái)，烘干試樣后無(wú)需冷卻可直接用象限秤稱(chēng)量，并可在象限秤上直接讀出試樣的水分測(cè)定儀含量。
　　
　　 快速失重法
　　
　　 該方法是在物料的極限失重溫度下烘干物料，與經(jīng)典烘箱法的主要區(qū)別是烘干溫度不同。它可以測(cè)量一切粉體物料，目前主要用來(lái)測(cè)量玉米水分測(cè)定儀。
　　
　　 減壓干燥稱(chēng)重法
　　
　　 該方法利用真空處理技術(shù)、微小定量測(cè)定技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)來(lái)測(cè)定水分測(cè)定儀的。它不受被測(cè)物料形狀影響，無(wú)需特殊的預(yù)處理，操作簡(jiǎn)便，可靠性高，并可檢測(cè)微量水分測(cè)定儀。
　　
　　 直流電阻法
　　
　　 干燥糧食的直流電阻很大，而水的電阻很小，被測(cè)樣品的含水量的變化勢(shì)必引起其導(dǎo)電能力的變化。含水量越高，電阻越小，通過(guò)測(cè)量樣品的電阻，即可以間接地測(cè)定含水量。由于被測(cè)樣品的電阻較大，影響檢測(cè)取樣，必須降低電阻以獲得更大的取樣信號(hào)，因此該方法一般要求將樣品粉碎后再進(jìn)行測(cè)量。
　　
　　 甲苯蒸餾法
　　
　　 這是一種較常用的化學(xué)測(cè)水儀方法，利用與水分測(cè)定儀不相溶的溶劑（甲苯、二甲苯）組成沸點(diǎn)較低的二元共沸體系，將試樣中的水分測(cè)定儀蒸餾出來(lái)。測(cè)量精度比一般干燥法略高，主要用于油脂中水分測(cè)定儀測(cè)量。由于該方法容器壁易附著蒸餾出來(lái)的水分測(cè)定儀，會(huì)造成一定的誤差?！　?/p>

　　
　　 壓力法
　　
　　 水與碳化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成乙炔，在一定條件下，乙炔氣體的壓力與其含水量呈線(xiàn)性關(guān)系。以上3種方法都是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行糧食水分測(cè)定儀測(cè)定的。壓力法處于研究階段，卡爾·費(fèi)休法已經(jīng)作為某些國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)方法。甲苯蒸餾法由于誤差較大，所以目前應(yīng)用不是很多。